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真空釬焊的材料應(yīng)用

發(fā)布人:管理員 發(fā)布時(shí)間:2022-10-10


釬焊在制造形狀復(fù)雜的鋁合金結(jié)構(gòu)時(shí)是有效的。特別是真空釬焊被廣泛使用,因?yàn)檫@種方法不需要助焊劑,并且沒(méi)有任何環(huán)境污染問(wèn)題。真空釬焊使用釬焊板,其中由Al或Al合金組成的芯材的一個(gè)或兩個(gè)表面與Al合金釬焊填充金屬包覆在一起作為包層材料。使用這種方法,釬焊板被壓制成各種形狀的構(gòu)件,并且這些構(gòu)件被組裝在預(yù)定的結(jié)構(gòu)中,例如熱交換器,然后通過(guò)在真空中加熱來(lái)釬焊。

至于用于真空釬焊的釬焊板,已經(jīng)開(kāi)發(fā)出用于芯材的各種Al合金和用于包層材料的各種Al合金釬焊填充金屬。目前,這些材料由JIS-Z-3263和JIS-H-4000標(biāo)準(zhǔn)化。

在用于真空釬焊以制造熱交換器的普通釬焊板的情況下,JIS 3003合金(作為典型合金,包括Cu含量為0.15%和Mn含量為1.1%的Al-Cu-Mn合金),JIS 3005合金(包括,作為典型合金,錳含量為1.1%和Mg含量為0.4%)和JIS 3105合金(包括, 作為典型合金,核心材料使用錳含量為0.6%和鎂含量為0.6%的Al--Mn-Mg合金,而JIS 4004合金釬焊填充金屬(包括作為典型材料,Si含量為10%,Mg含量為1.5%的Al--Si-Mg合金)和JIS 4104合金釬焊填充金屬(包括,作為典型材料, 包層材料采用Si含量為10%、鎂含量為1.2%、Bi含量為0.1%的鋁--Si-鎂--Bi合金。釬焊板的厚度約為0.3至1.5毫米,芯材的一個(gè)或兩個(gè)表面都包覆有釬焊填充金屬,其厚度為每側(cè)總厚度的5至15%。

這種釬焊片被制造成具有中空結(jié)構(gòu)的Al合金熱交換器,例如拉杯式蒸發(fā)器,油冷卻器或散熱器。例如如圖4所示的抽吸杯10型蒸發(fā)器,其制造方式如下。釬焊片,其中上述Al合金芯材的兩個(gè)表面都包覆有上述Al合金釬焊填充金屬,通過(guò)壓成型的方式制造成如圖2和3所示的制冷劑通道組成部件1,并且該部件分層排列。然后,波紋翅片2連接在分層部件1之間,側(cè)板6,6',制冷劑入口管7和制冷劑出口管8被布置并組裝成芯,然后在真空中釬焊。在這種情況下,釬焊是通過(guò)在約1.3.times.10@3至1.3.times.10@-2 Pa的真空中加熱至約873K來(lái)進(jìn)行的。

隨著減輕汽車(chē)重量的趨勢(shì),人們要求減少其熱交換器的材料厚度。另一方面,汽車(chē)在各種環(huán)境中使用,因此,需要能夠承受汽車(chē)遇到的各種條件的材料。特別是,在拉拔杯型熱交換器沒(méi)有犧牲層的情況下,釬焊片芯材的耐腐蝕性是最重要的特征。因此,開(kāi)發(fā)耐腐蝕的釬焊板是可取的。

釬焊板的耐腐蝕性與合金元素在材料厚度上的分布有關(guān)。然而,在進(jìn)行釬焊加熱時(shí),對(duì)材料的耐腐蝕性有效的Cu和Zn等合金元素在板材表面?zhèn)燃捌浔趁鎳@板材厚度中心彼此對(duì)稱(chēng)分布。因此,當(dāng)釬焊板的表面引起點(diǎn)蝕時(shí),使表面?zhèn)赛c(diǎn)蝕進(jìn)展慢于厚度中心的材料,在厚度中心開(kāi)始加速點(diǎn)蝕。因此,毫不夸張地說(shuō),對(duì)應(yīng)于厚度一半的一部分有助于提高耐腐蝕性。通過(guò)在芯材中添加合金元素來(lái)提高穿透壽命是有其局限性的。

由于Cu的添加使鋁的潛力高尚,因此將Cu添加到釬焊板的芯材中,以提高耐腐蝕性。然而,添加到芯材中的Cu擴(kuò)散到釬焊填充金屬中,該金屬在加熱中熔化以進(jìn)行釬焊。Cu進(jìn)一步形成共晶,當(dāng)釬焊填充金屬在加熱后固化進(jìn)行釬焊時(shí)被濃縮。因此,釬焊板的芯材中含有的Cu越多,由于釬焊填充金屬的重新固結(jié)而導(dǎo)致的層的腐蝕就越快。因此,在釬焊板的芯材中添加的Cu等合金元素的數(shù)量是有限的,以提高耐腐蝕性。

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